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在人体内应用CRISPR技术的5种方法

CRISPR技术无疑是近年来的一大热门。在动物试验中,它早早确认了改革基因的有效性,脱靶效应也能得到较好的掌握。去年6月,美国国立卫生研究院(NIH)下属的重组DNA咨询委员会在剖析了其平安性、有效性和潜在伦理问题后,一致同意将CRISPR-Cas9技巧用于人体基因编辑。有了政策的支持,下一步的挑衅,则是来自于技术层面。

在药明康德的“基因编辑专家独家深度对话”系列中,许多专家们提到“递送”是基因疗法的关键。近日,《麻省理工科技评论》为我们总结了5种有望在人体内应用CRISPR技术的方法,我们也在今日为各位读者送上清点。

涂抹的软胶

在中国,一项CRISPR的人体应用试验想要解决HPV感染的问题。在许多时候,这种病毒的感染没有征兆,也会本人消失。但一旦它成为慢性沾染,就会引起宫颈癌和其余癌症。目前,可能针对HPV感染的疫苗已经问世,协助开发这款疫苗的科学家们也荣获了今年的拉斯克临床医学研究奖(药明康德相关阅读:实至名归!HPV疫苗开发者荣获拉斯克临床医学奖)。但是,对于那些已经被病毒感染的患者来说,目前还没有有效的治疗手段。

HPV病毒的长期感染可能会导致宫颈癌(图片来源:NIH)

来自中国的科学家们想要开发一种软胶,内含有编码CRISPR基因编辑系统的DNA。按方案,这种部分疗法能让HPV的病毒基因失活,但不影响健康细胞。目前,这项临床试验正在招募HPV感染的女性患者。她们将每周接收2次软胶治疗,为期4周。这款软胶将直接作用于宫颈。

能够喝的CRISPR

在寰球,抗生素的耐药性是一大问题,许多科学家们也正在研发全新的抗菌办法,在人类的抗生素枯竭前,带来新的武器。来自威斯康辛大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison)、Eligo Bioscience、以及Locus Bioscience等机构的科学家们在尝试在益生菌中引入CRISPR系统。当人们将这些益生菌喝下肚子后,益生菌里的CRISPR机制能让体内的有害细菌剪切本身的DNA,从而消灭这些坏细菌。这一布满创意的疗法有望做到对特定患者的特殊菌群进行精准的治疗。

CRISPR技术能用好细菌来杀死坏细菌(图片起源:MDSupplies)

耳朵注射

哈佛大学医学院的Zheng-Yi Chen教授是一名听觉专家,他知道,内耳中的毛细胞是人类听到声音的要害。但在一些遗传病患者中,单个基因的变异会造成这些细胞的损害,从而影响听力。在小鼠实验中,Chen教授的团队利用CRISPR基因编辑技术,针对Tmc1基因的显性突变。研究表明,这些经过治疗的小鼠听力有着显著的进步。目前,研究职员打算在猪中重复这一试验。假如一切顺利,它有望进入人体试验阶段。

哈佛大学医学院的Zheng-Yi Chen教授是一名听觉专家(图片来源:Hearing Review)

皮肤嫁接

芝加哥大学(University of Chicago)的一支团队正在应用皮肤嫁接的技术,用来治疗肥胖症和糖尿病。利用CRISPR技术,研究人员们改造了一个能增进胰岛素分泌的基因,并将这些基因插入到了皮肤细胞中。这些皮肤细胞在实验室内成长后,被移植到了小鼠身上。在高脂饮食的喂食下,一般小鼠的体重表现,而皮肤移植的小鼠的体重得到了很好的节制。该研究的主要负责人Xiaoyang Wu教授以为,这有望成为包含2型糖尿病在内的多种疾病治疗手段。

Xiaoyang Wu教学有望用CRISPR技术带来糖尿病治疗的新手腕(图片来源:芝加哥大学)

体外疗法

许多基于CRISPR的治疗手段是将患者的细胞在体外进行改造,再输注回患者体内。这样一来,我们可以选择出我们想要的细胞和组织,并进行精准的改造。另外,我们也能更早知道这些改造是不是胜利,而不是要期待它在患者体内渐渐生效。在许多基因疗法的临床实验中,我们都看到了这个策略。它也有望带来多种遗传疾病的治疗。

参考资料

[1] Five Ways to Get CRISPR into the Body

[2] 760 - Application of CRISPR Technology as Treatment for Genetic Hearing Loss

来源:药明康德(微信号 WuXiAppTecChina)

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